Строительный мусор или мусор – это любой мусор, образовавшийся в процессе строительства. Различные государственные учреждения имеют четкие определения. Например, Агентство по охране окружающей среды США (EPA) определяет материалы для строительства и сноса как «мусор, образующийся во время строительства, ремонта и сноса зданий, дорог и мостов». Кроме того, Агентство по охране окружающей среды разделило отходы строительства и сноса (C&D) на три категории: неопасные, опасные и полуопасные.
Из общего количества отходов строительства и сноса (C&D) в США 90% приходится на снос строений, тогда как отходы, образующиеся во время строительства, составляют менее 10%. Строительные отходы часто содержат материалы, которые являются опасными при захоронении на свалках. К таким предметам относятся люминесцентные лампы, батарейки и другое электрооборудование.
В случае образования отходов варианты утилизации включают вывоз на свалку, сжигание, прямое повторное использование на объекте путем интеграции в строительство или в качестве насыпного грунта, а также переработку для нового использования, если это применимо. Отходы строительства и сноса зачастую трудно переработать и повторно использовать из-за стоимости переработки. Предприятиям, занимающимся переработкой материалов, зачастую приходится конкурировать с низкой стоимостью свалок и новых строительных материалов. По данным, предоставленным 24 штатами, твердые отходы от строительства и сноса (C&D) составляют 23% от общего объема отходов в США. Это почти четверть от общего объема твердых отходов, производимых в Соединенных Штатах. Во время строительства большая часть этих отходов выбрасывается на свалку, вымывая токсичные химикаты в окружающую среду. Результаты недавнего опроса показывают, что, хотя 95,71% строительных проектов указывают на то, что строительные отходы являются проблематичными, только 57,14% этих компаний собирают какие-либо соответствующие данные.
C&D Materials, строительные и сносные материалы, это материалы, используемые и собираемые из новых зданий и сооружений гражданского строительства. Значительная часть строительных отходов состоит из таких материалов, как кирпич, бетон и древесина, поврежденных или неиспользованных во время строительства. Наблюдательные исследования показали, что это может достигать 10–15% материалов, которые идут в здание, что намного выше, чем 2,5–5%, которые обычно предполагают сметчики и строительная отрасль. Поскольку существует значительная изменчивость между строительными площадками, существует много возможностей для сокращения этих отходов.
За последние 30 лет в Соединенных Штатах произошло массовое увеличение количества отходов строительства и сноса. В 1990 году было создано 135 миллионов тонн строительного и сносного мусора по весу, а к 2018 году оно выросло до 600 миллионов тонн. Это увеличение на 300%, но важно отметить, что с 2015 года Агентство по охране окружающей среды ведет учет того, как отходы утилизируются. В 2018 году в результате строительства и сноса образовалось 600 миллионов тонн отходов, из них 143 миллиона тонн находятся на свалках. Это означает, что около 76% отходов в настоящее время сохраняется и перерабатывается в промышленности, но на свалки по-прежнему вывозится больше отходов, чем весь объем отходов, созданный в 1990 году.
Такое неустойчивое потребление сырья создает растущие бизнес-риски. Это включает в себя более высокие материальные затраты или сбои в цепочках поставок. В 2010 году Агентство по охране окружающей среды разработало Стратегический план программы устойчивого управления материалами (SMM), который ознаменовал стратегический сдвиг Агентства по охране окружающей среды, направленный на перенос акцента с широкой инициативы по восстановлению ресурсов на устойчивое управление материалами. Поскольку правила обращения с материалами в основном существуют на уровне штата и на местном уровне, это не является реальной стандартной практикой по всей стране для ответственных стратегий сокращения отходов строительных материалов. Агентство по охране окружающей среды стремится расширить доступ к инфраструктуре сбора, переработки и переработки отходов, чтобы решить эту проблему.
Строительные отходы можно разделить на следующие категории: проектные, транспортные, рабочие, управленческие, состояние площадки, закупочные и внешние. Эти категории были получены на основе данных, собранных в ходе прошлых исследований относительно частоты образования различных типов отходов во время каждого вида этой деятельности. Примеры такого типа отходов:
Сталь используется в качестве армирования и структурной целостности в подавляющем большинстве строительных проектов. Основные причины, по которым сталь тратится впустую на объекте, связаны с безответственной резкой балок и проблемами изготовления. Наихудшими объектами обычно оказываются те, которые не имеют адекватных конструктивных деталей и стандартов, что может привести к отходам из-за выбрасывания коротких концов прутков из-за неправильного планирования резки. Многие компании теперь предпочитают приобретать предварительно собранные стальные арматурные детали. Это сокращает количество отходов за счет передачи резки прутков компаниям, которые отдают приоритет ответственному использованию материалов.
Предварительный бетон имеет один из самых низких показателей отходов по сравнению с другими строительными материалами. Многие руководители объектов считают, что трудности с контролем объемов доставки бетона являются серьезной проблемой при точном количественном определении количества бетона, необходимого для объекта. При сравнении данных с 30 бразильских площадок отклонения от фактически построенных бетонных плит и балок, а также необходимых расчетных величин оказались на 5,4% и 2,7% больше ожидаемых соответственно. Многие из этих проблем были связаны с неправильной планировкой формы или недостаточной точностью выемки фундаментных свай. Кроме того, руководители объектов знают, что может потребоваться дополнительный бетон, и часто заказывают лишний материал, чтобы не прерывать заливку бетона.
Часто бывает трудно спланировать и отслеживать все трубы и провода на объекте, поскольку они используются в очень многих различных областях проекта, особенно когда электромонтажные и сантехнические услуги обычно передаются субподрядчикам. На этом участке строительного процесса возникает множество проблем с отходами из-за плохо спроектированных деталей и безответственной резки труб и проводов, в результате которых остаются короткие и ненужные трубы и провода.
Второй по значимости причиной образования строительных отходов является неправильное хранение материалов. Воздействие элементов и неправильное обращение со стороны людей вызваны человеческой ошибкой. Частично эта человеческая ошибка может привести к незаконным свалкам и нелегальной транспортировке отходов с рабочей площадки.
Большинство руководств по управлению отходами C&D соответствуют структуре иерархии управления отходами. Эта система включает в себя набор альтернативных вариантов обращения с отходами, расположенных в порядке убывания предпочтений. Иерархия отходов — это принятая на национальном и международном уровне концепция, используемая для определения приоритетов и направления усилий по управлению отходами. В рамках идеи иерархии отходов существует концепция «3R», часто известная как «сокращение, повторное использование, переработка». В некоторых странах принято разное количество букв «R». Европейский Союз, например, отдает предпочтение системе «4R», которая включает в себя «Восстановление», чтобы сократить отходы материалов. Альтернативы включают профилактику, восстановление энергии, (обработку) и утилизацию.
Многие элементы строительного мусора можно переработать. Часто для перевозки мусора используются съемные контейнеры. Щебень можно измельчить и повторно использовать в строительных проектах. Древесные отходы также можно утилизировать и переработать.
Некоторые определенные компоненты строительных отходов, такие как гипсокартон, после захоронения становятся опасными. Гипсокартон разлагается в условиях свалки с выделением сероводорода, токсичного газа. Разрушение гипсокартона представляет угрозу повышения уровня концентрации мышьяка в его токсичной неорганической форме. Традиционным способом утилизации строительного мусора является его вывоз на свалку. В США федеральные правила теперь требуют мониторинга подземных вод, проверки отходов и обучения операторов из-за воздействия отходов на свалки C&D на окружающую среду (CFR 1996). Отправка отходов непосредственно на свалку вызывает множество проблем:
Если переработка невозможна, утилизация строительных отходов и опасных материалов должна осуществляться в соответствии с законодательством соответствующих советов и регулирующих органов. Штрафы за неправильную утилизацию строительных отходов и опасных отходов, включая асбест, могут достигать десятков тысяч долларов для предприятий и частных лиц.
На предприятиях по переработке отходов в энергию сжигается более 13% твердых бытовых отходов. Токсичные пары, выделяемые установками WTE, могут содержать вредные химические вещества, такие как ртуть и другие тяжелые металлы, окись углерода, диоксид серы и диоксины.
Диоксин использовался в качестве отработанного масла в Таймс-Бич, штат Миссури. Через несколько дней после того, как химикаты были введены в обращение, животные начали умирать. К тому времени, когда в 1980-х годах Агентство по охране окружающей среды сочло диоксины высокотоксичными, Центр по контролю и профилактике заболеваний рекомендовал полностью покинуть город из-за загрязненных отходов в этом районе. К 1985 году все население Таймс-Бич было переселено, что побудило Миссури построить новый мусоросжигательный завод на загрязненной земле. До 1997 года они продолжали сжигать 265 000 тонн отходов, загрязненных диоксинами.
Диоксины — это семейство химических веществ, образующихся в качестве побочного продукта при производстве многих пестицидов и строительных материалов, таких как ковровые покрытия и ПВХ. Эти химические вещества существуют в окружающей среде, прикрепленные к частицам почвы или пыли, которые невидимы невооруженным глазом.
Диоксины распадаются медленно. Они все еще представляют угрозу общественному здоровью на низких уровнях. Поскольку промышленность в основном прекратила производство диоксинов, одним из крупнейших источников выбросов вредных диоксинов, оставшихся в Соединенных Штатах, является сжигание отходов. Доказано, что диоксины вызывают рак, проблемы с репродуктивной системой и развитием, а также повреждение иммунной системы. Показатели заболеваемости раком, таким как неходжкинская лимфома и саркома мягких тканей, значительно возрастают по мере приближения к источнику загрязняющих веществ.
Плата за утилизацию отходов в соответствии с принципом «загрязнитель платит» может помочь снизить уровень строительного мусора. Информации об определении платы за обращение с образующимися строительными отходами очень мало. В прошлом было создано множество моделей для этого, но они субъективны и ошибочны. В 2019 году предложен метод исследования по оптимизации платы за обращение со строительными отходами. Новая модель расширяет предыдущие модели, учитывая стоимость жизненного цикла строительных отходов и сопоставляя их с готовностью улучшить управление строительными отходами. Исследование проводилось за пределами Китая. В Китае существует серьезная проблема с утилизацией отходов, и их свалки в основном заполнены в городских районах. Результаты исследования показали, что различные сборы за утилизацию металлических, деревянных и каменных отходов составляют 9,30, 5,92 и 4,25 долларов США соответственно. Стоимость утилизации отходов за квадратный метр, или чуть менее 11 квадратных футов, в среднем составила 0,12 доллара. Этот тип системы управления отходами требует принятия законодательных мер сверху вниз. Это не тот выбор, который подрядчик может позволить себе сделать самостоятельно.
В Европейском Союзе (ЕС) сейчас уделяется большое внимание переработке строительных материалов и принятию идеологии «от колыбели до могилы», когда дело доходит до проектирования, строительства и сноса зданий. Их предложения гораздо яснее и проще на местном или региональном уровне, в зависимости от структуры правительства. В Протоколе ЕС по управлению отходами строительства и сноса 2016 года они подчеркивают преимущества, помимо финансовой выгоды от переработки, такие как создание рабочих мест и сокращение количества свалок. Они также подчеркивают важность учета географии спроса и предложения; если заводы по переработке отходов расположены ближе к городским районам, чем карьеры по добыче нерудных материалов, это может стимулировать компании использовать этот переработанный продукт, даже если изначально он не дешевле. В Австрии появились новые усовершенствования в переработке непригодных для использования древесных изделий, которые будут сжигаться при производстве цемента, что компенсирует углеродный след обоих продуктов.
ЕС призывает местные власти, которые выдают разрешения на снос и реконструкцию, обеспечить соблюдение высококачественного плана управления отходами, а также подчеркивает необходимость последующих действий после сноса, чтобы определить, соблюдаются ли реализованные планы. Они также предлагают использовать налогообложение для уменьшения экономической выгоды от свалок и создания ситуации, когда переработка отходов станет разумным выбором с финансовой точки зрения. Однако они включают тот факт, что налог должен применяться только к перерабатываемым отходам. Основные моменты того, как европейцы решают проблему управления отходами, заключаются в использовании инструментов, предоставленных руководящему органу для обеспечения безопасности своего народа. В отличие от США, философия ЕС в отношении управления отходами заключается не в том, что это необязательное доброе дело, когда есть возможность, а в том, что это обязательная часть строительства в 21 веке, обеспечивающая здоровое будущее для будущих поколений.
Налогообложение свалок было наиболее эффективным в Бельгии, Дании и Австрии, которые с момента введения налога сократили объемы вывоза на свалки более чем на 30%. Дания успешно сократила использование свалок более чем на 80%, достигнув уровня переработки более 60%. В Соединенном Королевстве по закону весь персонал, занимающийся строительными работами или вывозом строительного мусора, должен работать в компании, зарегистрированной в странах СНГ. Однако образование отходов в Великобритании продолжает расти, но темпы роста замедлились.
В Соединенных Штатах нет национального налога или сбора за свалку, но многие штаты и местные органы власти взимают налоги и сборы за вывоз твердых отходов. Калифорнийский департамент по переработке и восстановлению ресурсов (CalRecycle) был создан в 2010 году для решения растущей проблемы отходов C&D в Соединенных Штатах. CalRecycle помогает в разработке постановления о модели перенаправления отходов C&D в местных юрисдикциях. Они также предоставляют информацию и другие образовательные материалы об альтернативных объектах утилизации отходов C&D. Они продвигают эти постановления, создавая программы стимулирования, чтобы побудить компании участвовать в практике перенаправления отходов. Существуют также гранты и кредиты для оказания помощи организациям в их стратегиях сокращения отходов. Согласно опросу, финансовое стимулирование заинтересованных сторон к сокращению строительных отходов демонстрирует положительные результаты. Эта информация предоставляет альтернативный способ снижения затрат, благодаря чему отрасль будет более осторожной при принятии решений по проектам от начала до конца.